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求求了,并联不是电压相同,互不影响吗,那为什么短路会影响用电器啊?

看不懂题主是什么意思,靠猜测估计可能指的是某并联支路发生了短路,继而影响到所有支路的电压。题主不明白为何支路电压也会降低。

如果确实如此,我们来探讨一番。

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首先声明:题主应当是中学生,知识面有限。因此以下讨论均在电池构成的直流系统中讨论。若题主期望扩展到交流系统,请在评论区说明,我再修改添加。

1.正常电路计算

我们看下图:

图1:正常电路

图1中有3只10Ω的电阻,并联后的总电阻Rb为10/3Ω。我们来算一算路端电压U,以及总电流I:

路端电压U: U=\frac{ER_b}{r+R_b}=\frac{6\times 10/3}{0.5+10/3}\ 5.2174V

总电流I: I=\frac{E}{r+R_b}=\frac{6}{0.5+\frac{10}{3}}\.5652A

因为是并联电路,所以所有支路电阻两端的电压都是5.2174V。

2.短路电路计算

我们看下图:

图2:短路电路

从图2我们看到,R3电阻被一条长1米截面积为1平方毫米的铜芯导线短路。注意看,这条导线相当于与R1、R2和R3三只电阻并联。我们先求这条导线的电阻,如下:

R_L=\rho\frac{L}{S}=1.7\times 10^{-8}\times\frac{1}{1\times 10^{-6}}=0.017\Omega

于是并联总电阻为:

R_b^{'}=\frac{}{R_b+R_L}=\frac{\frac{10}{3}\.017}{\frac{10}{3}+0.017}\ 0.01691\Omega

我们看到,并联总电阻非常接近于导线电阻。

我们来计算此时的路端电压U:

U=\frac{ER_b^{'}}{r+R_b^{'}}=\frac{6\times 0.01691}{0.5+0.01691}\ 0.1963V

注意:因为各个并联支路的电压均相等,所以不管是R1、R2、R3和短接线,它们两端的电压均为0.1963V。至此,题主的问题答案已经揭晓了。

再来计算此时的总电流,也就是短路电流:

I_k=\frac{E}{r+R_b}=\frac{6}{0.5+0.1691}\ 8.9673A

和之前的正常运行状态相比,电流着实大了不少。

3.在支路中发生短路的情况

我们看下图:

图3:某支路中局部发生短路

我不确认图3是否就是题主期望被解答的电路。我们看到,在第三支路中局部发生了短路。

经过简单计算,得到总电阻为2.504Ω。由此计算出路端电压U=5.001V,短路电流为1.9973A。

注意:此时不管是R1支路也好,是R2支路也好,是R3和短接线构成的支路也好,它们的电压均为路端电压5.001V。

4.回答题主的问题

题主的问题是:“并联不是电压相同,互不影响吗,那为什么短路会影响用电器啊?”。

从前面的计算我们看到:并联电路的路端电压,与各个支路的电阻阻值密切相关,与并联支路数也密切相关。当各个支路的电阻阻值固定并且并联支路的数量也固定后,总电阻就确定了,并联回路的电压当然也确定了。

当我们把其中一个支路用短接线短路后,也就是图2的情况,其实就是增加了一个电阻阻值很小的短接线支路,路端电压发生了改变,但各个并联电路两端的电压却未改变。

当我们把某个支路中间部分用短接线短路,也就是图3的情况,我们发现结论依然与图2是类似的。

由此可见,题主的认识是错误的。题主似乎以为路端电压不会改变,显然这是不对的。但我们一定要注意到,尽管路端电压改变了,但各个支路两端的电压依然相等,均等于路端电压。

到这里,回答就全部结束了。

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